البروفيسور آندي تومكينز من جامعة موناش (إلى اليسار) مع ألان سالك ، عالم الدكتوراه بجامعة RMIT وعينة نيزك من اليوريلايت. الائتمان: جامعة RMIT
ربما تكون الماس الغريب قد تشكل من كوكب قزم قديم في نظامنا الشمسي بعد وقت قصير من اصطدام الكوكب القزم بكويكب كبير منذ حوالي 4.5 مليار سنة.
أكد فريق من العلماء وجود Lonsdaleite ، وهو شكل سداسي نادر من الماس ، في نيازك اليوريلايت. كوكب قزم.
تم تسمية Lonsdaleite على اسم عالمة البلورات البريطانية الشهيرة Dame Kathleen Lonsdale ، والتي كانت أول امرأة يتم انتخابها زميلة في الجمعية الملكية.
فريق البحث – مع العلماء جامعة موناشو جامعة RMITو CSIROالسنكروترون الاسترالي و جامعة بليموث – تم العثور على دليل على كيفية تشكل Lonsdaleite في النيازك اليوريلايت. نشروا النتائج التي توصلوا إليها في 12 سبتمبر وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS) قاد الدراسة الجيولوجي البروفيسور آندي تومكينز من جامعة موناش.
Lanstellite ، المعروف أيضًا باسم الماس السداسي في إشارة إلى هيكله البلوري ، هو تآصل من الكربون مع شبكة سداسية الشكل ، على عكس الشبكة المكعبة للماس العادي. سميت على اسم كاثلين لونسديل ، عالمة البلورات.
قال دوجال ماكولوتش ، أستاذ RMIT ، وهو أحد كبار الباحثين المشاركين ، إن الفريق توقع أن الهيكل السداسي لذرات لونسداليت سيكون أصعب من هيكل الماس العادي ، الذي له هيكل مكعب.
قال ماكولوتش ، مدير مرفق التحليل الميكروبي والميكروسكوب RMIT ، “توضح هذه الدراسة بشكل قاطع أن لونسداليت موجود في الطبيعة.
“اكتشفنا أيضًا أكبر بلورات لانسيتلايت ، يصل حجمها إلى ميكرون واحد – أرق بكثير من شعرة الإنسان.”
وفقًا لفريق البحث ، يمكن أن يساعد الهيكل غير العادي لـ Lonsdaleite في إعلام تقنيات التصنيع الجديدة للمواد فائقة الصلابة في تطبيقات التعدين.
ما هو أصل هذه الماسات الغامضة؟
ماكولوتش وفريقه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (RMIT) ، بما في ذلك عالم الدكتوراه آلان سالك ود. استخدم ماثيو فيلد تقنيات المجهر الإلكتروني المتقدمة لالتقاط شظايا صلبة وسليمة من النيازك لإنشاء لقطات سريعة لكيفية تشكل الماس الساتلي والماس العادي.
وقال مكولوتش: “هناك دليل قوي على وجود عملية تشكيل مكتشفة حديثًا للماس اللاونسيلي والماس العادي ، على غرار عملية ترسيب البخار الكيميائي فوق الحرج التي حدثت في هذه الصخور الفضائية ، ربما على كوكب قزم بعد اصطدام كارثي”. .
“ترسيب البخار الكيميائي هو إحدى الطرق التي يصنع بها الناس الماس في المختبر ، وذلك أساسًا من خلال زراعته في غرفة خاصة.”
البروفيسور دوجال ماكولوتش (يسار) وباحث الدكتوراه آلان سالك من RMIT ، مع البروفيسور آندي تومكينز من جامعة موناش (على اليمين) في مرفق RMIT للفحص المجهري والتحليل الدقيق. الائتمان: جامعة RMIT
قال تومكينز إن الفريق اقترح أن اللونستاديت في النيازك يتكون من سائل فوق حرج في درجات حرارة عالية وضغوط معتدلة ، مما يحافظ بشكل مثالي تقريبًا على شكل وملمس الجرافيت الموجود مسبقًا.
قال تومكينز ، زميل ARC المستقبلي في كلية الأرض والغلاف الجوي والبيئة بجامعة موناش: “في وقت لاحق ، عندما برد الغلاف الجوي وانخفض الضغط ، تم استبدال لونسداليت جزئيًا بالماس”.
“لقد زودتنا الطبيعة بعملية لمحاولة تكرارها في الصناعة. إذا تمكنا من تطوير عملية صناعية تشجع على استبدال أجزاء الجرافيت المشكلة مسبقًا بـ Lonstellite ، نعتقد أنه يمكن استخدام Lonstellite لصنع ميكانيكي صغير وقوي للغاية القطع.
قال تومكينز إن النتائج ساعدت في حل لغز طويل الأمد يحيط بتكوين مراحل الكربون في الحبيبات.
قوة التعاون
د. قال نيك ويلسون إن تعاون التكنولوجيا والخبرة من مختلف الشركات المشاركة سمح للفريق بتأمين Lonsdaleite بثقة.
في CSIRO ، تم استخدام التحليل الدقيق لمسبار الإلكترون لرسم خريطة سريعة للتوزيع النسبي للجرافيت والماس والأقمار الصناعية في العينات.
وقال: “بشكل فردي ، تعطينا كل طريقة من هذه التقنيات فكرة جيدة عن ماهية هذه المادة ، ولكنها مجتمعة – إنها حقًا المعيار الذهبي”.
ملحوظة: “من الساتل الصغير إلى تشكيل الماس من خلال نيازك اليوريلايت فى الموقع أندرو ج. تومكينز ، نيكولاس سي. ويلسون ، كولين ماكراي ، آلان سالك ، ماثيو ر. فيلد ، هيلين إي إيه براندت ، أندرو د. لانجيندام ، ناتاشا ر. ستيفن ، آرون داربي ، الحائز على جائزة بيندر ، جينينغز ترسيب السوائل / البخار الكيميائي ودوجال ج. مكولوتش ، 12 سبتمبر 2022 ، وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
DOI: 10.1073 / pnas.2208814119
“متعصب للموسيقى. مستكشف متواضع جدا. محلل. متعصب للسفر. مدرس تلفزيوني متطرف. لاعب.”